JP2000042433A

JP2000042433A - 砕米発生の自動抑制機能付き自動精米装置

Info

Publication number: JP2000042433A
Application number: JP10230110A
Authority: JP
Inventors: Eiji Tamehisa; 英二為久; Katsuyuki Nakayama; 勝之中山; Yasuaki Kinoshita; 靖章木下
Original assignee: SHINNAKANO INDUSTRY CO Ltd
Current assignee: SHINNAKANO INDUSTRY CO Ltd
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】精白中に発生する砕米を自動的に抑制させ
る。【解決手段】精白中の米を抽出・計量する手段５、抽
出米に混在する砕米量を検出する手段８ａ、砕米量の推
移を演算する手段８ｂ、前記演算結果を砕米基準を基に
比較・推論する手段８ｃ、前記比較・推論結果を自動制
御手段９に連絡し、ロ−ル回転数、ロ−ル駆動モ−タの
負荷電流値、米の流量などの精米装置の制御目標値を一
時的に所定量だけ変更する手段８ｅとからなる。目視に
よる砕米発生状況の確認、目標値デ−タの人為的変更が
不要となって無人運転が可能となるうえ、砕米量が抑制
できるので酒の品質向上、精白時間、消費電力の減少が
期待できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、酒造用の自動精
米装置に於ける砕米発生の抑制技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】酒造用の原料米を高度精白する場合、精
白ロ−ルの回転数、精白ロ−ル駆動モ−タの負荷電流
値、精白室への米の流量を精白歩合に応じて設定し、前
記各数値を目標値として維持する定値制御が有効なこと
は、例えば、特開昭５９−９２０３４号公報記載の「自
動精米装置」や、特開平３−７２９６１号公報記載の
「全自動精米装置」などでよく知られている。

【０００３】しかし、これらの自動精米装置に使用して
いる精白歩合に対応して設定される目標値、いわゆる精
米デ−タは、ベテラン精米師等が勘を基に、長い間の精
米経験から結果として比較的良好な精白作業をもたらし
た、いわば平均的な値として準備されたものである。従
って、たとえ同じ精白デ−タで精白する場合でも、原料
である玄米の品種が変わったり、同品種でも年度、等
級、産地等が異なることに起因する精白室内の米の微妙
な精白条件の違いにより、又使用精米デ−タの適否を判
断するために、精米師は精白途中或いは精白終了後に白
米を抜取り、砕米の発生具合等について入念な観察と、
砕米発生具合によっては、精米デ−タの修正やその修正
による効果確認という人為的作業の繰り返しを実施して
いくことが必要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の酒造用
自動精米装置でも、２０時間以上を要する高度精白に於
いては、砕米発生を抑えるなど特に品質重視の精米加工
が要求されるため、勘と経験を基に作成した平均的な目
標値デ−タのみによる一律な定値制御だけでは、要求さ
れる高品質を得るための高度精白には限界がある。

【０００５】とはいえ、米の品種、産地、等級等が変わ
る度に精米師が砕米の発生状況を目視で定性的に行うの
では、夜間作業を含む長時間労働を要する割には砕米の
発生推移等を正確に掴むのは難しく、修正した目標値デ
−タも必ずしも有効・適切なものとはなり得ない。従っ
て、砕米発生の抑制効果も充分ではなく、品質重視の高
度精白を繰り返し安定して提供することは困難である。

【０００６】又、精白中に生じる砕米は、酒造り、特に
原料米の仕込み工程に於いて、酒の品質に悪影響を及ぼ
すのみならず、相当時間にわたって整粒米に混じり、精
米装置の中を循環しているため、精白時間や消費電力の
増加といった精白効率の低下を招く要因にもなりかねな
い。

【０００７】そこでこの発明は、上記した従来高度精白
の欠点に鑑み、精白中の米から砕米とその発生傾向を検
知し、経験則から得られた砕米抑制基準に従って、砕米
発生の自動抑制機能を作動させることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の砕米発生の自
動抑制機能付き自動精米装置の特徴は、次の点にある。
即ち、砕米発生の変化を捉えるのに充分な量と頻度で精
白中の米を抽出した米を計量する手段と、抽出した米に
混在する砕米を、例えば全精白米中に於ける割合として
検出する手段と、砕米量の推移を、例えば時系列推移と
して演算する手段と、前記演算結果を、例えば砕米の多
少の程度及び増減の程度をあらわすのにメンバ−シップ
値（帰属度関数）を使用した、予め設定された演算規則
である砕米基準を基に比較・推論する手段と、前記比較
・推論する手段の推論結果を、前記精白歩合に応じて前
記回転数、前記負荷電流値、前記流量を目標値として定
値制御する自動制御手段に連絡し、前記推論結果に従っ
て、前記目標値を一時的に所定量だけ変更する手段を具
備する。

【０００９】このような構成によって、精白中の米に含
まれる砕米量及び砕米量の推移情報と砕米基準によっ
て、精白のための制御条件を適宜効果的に変更或いは維
持するよう各手段が作用し、砕米発生の自動抑制機能を
発揮させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は砕米抑制機能付自動精米装
置の構成を示すブロック図、又図２は砕米抑制機能の構
成を示すブロック図であり、両図により自動精米装置の
作動の概略を説明する。なおこの発明の自動精米装置が
従来の循環式竪型自動精米装置と異なる異なることは、
抽出・計量装置５及び砕米抑制信号発生装置８が付加さ
れている点にある。

【００１１】図示しない貯蔵タンクから精米タンク１に
張り込まれた米は、給穀弁２、精白室３、抵抗板４、振
動篩６、昇降機７、精米タンク１を図１中の矢印の方向
に循環しながら、精白室３で精白される。又、自動制御
装置９は、予め精白歩合に応じて定められた精米デ−タ
（例えば、精白ロ−ル回転数、精白ロ−ル駆動用モ−タ
の負荷電流値、抵抗板の開閉度等で構成される自動精米
装置の制御のための目標値）と、センサによるこれらの
制御結果とを比較しながら常に前記目標値に近づけ保持
すべく、それぞれの制御手段を駆動するフィ−ドバ−ク
制御を行っている。

【００１２】そしてこの発明の自動精米装置では、循環
中の米を循環過程に設けられた抽出・計量装置５で所定
の頻度と量だけ抽出することにより、精白中の砕米率及
び砕米率の推移を検知し、加えて、検知結果と予め設定
された砕米基準とに基づく比較・推論処理を行うととも
に、前記推論結果に基づいた制御目標値の変更・書換を
行う砕米抑制信号発生装置８が、自動制御装置９に連絡
される構成になっている。従って、この発明の自動精米
装置は、精米中の砕米の発生状況を検知しながら制御目
標を適宜自動変更することで、精白工程中に生じる砕米
発生を自動的に抑制する。

【００１３】そして砕米発生抑制信号発生装置８は、砕
米検出部８ａ、砕米検出部８ａ、砕米推移演算部８ｂ、
比較・推論部８ｃ、目標値デ−タ変更部８ｅが順次連絡
しており、比較・推論部８ｃには砕米基準を入力されて
いる砕米基準部８ｄが連絡している。又、砕米検出部８
ａは抽出・計量装置５と、目標値デ−タ変更部８ｅは自
動制御装置９と連絡する。

【００１４】次に、図１及び図２を参照しながら、精白
途中の砕米発生を自動的に抑制する機構について詳細に
説明する。まず、循環中の米は、精白中の米を抽出して
計量する手段である、抽出・計量装置５により抽出され
る。抽出する場所は、図１で示す抵抗板４と振動篩６と
の間に限らず、精白中の循環経路内であればどこでもよ
い。又、循環中の米を抽出する頻度は、砕米発生の変化
を捉えるのに充分な頻度であることが必要であり、例え
ば一定時間毎、一定精白度毎、或いは両者の組合せによ
るものでもよい。一度に抽出する米粒の量は、砕米発生
具合を度数分布等の確率分布から求める場合には、検定
の信頼度及び処理速度の都合上、少なくとも３００粒程
度が適当である。抽出した米粒は、個々の米粒の面積、
又は容積、又は重量が計測され、抽出した米に混在する
砕米量を検出する手段である、砕米検出部８ａで度数分
布等から演算して砕米率が求められる。米粒面積の度数
分布であればカメラ等からの画像信号を画像処理するこ
とにより、例えば米粒の投影面積、又は表面積等、面積
度数の分布を求める。

【００１５】前記度数分布から砕米率を具体的に求める
方法の一例について詳細に説明する。精白中の米粒のう
ち整粒白米の各度数分布は、一般に連続した正規分布と
して取り扱えることから、まず、度数分布のピ−ク値
（最も度数の多い階級）を中心に、全サンプル数の例え
ば３／４個を取り出して整粒白米の標本母体とする。次
に、これを母体とする母集団の分布の平均値（ｘ）及び
標準偏差（σ）を算出して求める。一方砕米は、整粒白
米の研削作用と異なり、精白途中の「割れ」或いは「砕
け」という研削とは異なる物理現象の結果発生するの
で、通常は前記整粒白米が殆ど出現する可能性の無い小
さい階級に分布する。そこで砕米を、例えば前記整粒白
米の分布の平均値（ｘ）から同標準偏差の３倍（３σ）
だけ小さい値（ｘ−３σ）以下の階級に分布する米粒と
近似的に取扱い、砕米率を次のように定義づける。

【００１６】砕米率＝（ａ／Ａ）×１００（％）ａ：砕米領域（ｘ−３σ以下の階級）に属する総砕米面
積Ａ：総白米面積

【００１７】又、容積度数分布は形状分析装置等、重量
度数分布は単粒重測定装置等を用い、それぞれの度数分
布を得て前述と同様の方法により砕米率を求めることが
できる。

【００１８】なお、砕米の検出は、上述した循環する米
に整粒米と混在する砕米を捉えて砕米率を算出する方法
に限らず、発生する糠と砕米を捉えて砕米の発生具合を
知る方法や、精白に供した整粒玄米の粒数と精白途中の
整粒白米のとを比較して、砕米の発生具合を知る方法等
を採用することも可能である。

【００１９】以上のようにして検知した砕米率は、砕米
量の推移を演算する手段である、砕米推移演算部８ｂに
出力される。砕米推移演算部８ｂは、所定の時間内に於
ける砕米の増減及びその具合を、前記砕米率の移動平均
等の時系列推移で捉えるのが有効である。例えば、今仮
にｔ時間間隔で砕米を検出しているとした場合、今回の
砕米率が（ａ_n／Ａ_n）×１００（％）、前回の砕米率
が（ａ_n-1／Ａ_n-1）×１００（％）であれば、砕米率
の推移を〔（ａ_n／Ａ_n）／ｔ−（ａ_n-1／Ａ_n-1）／
ｔ〕×１００（％）で求める。前記砕米率及び砕米率の
推移は、砕米検知情報として比較・推論部８ｃへ出力さ
れる。

【００２０】前記砕米検知情報を砕米基準を基に比較・
推論する手段である、比較・推論部８ｃでは、前記砕米
検知情報に基づき、砕米基準部８ｄに入力されている、
予め設定された砕米基準とで、砕米発生状況に応じた最
適制御を導くための比較・推論処理が行われる。

【００２１】この実施の形態では、砕米の多少の程度
及び増減の程度をあらわすメンバ−シップ値（帰属度関
数）と、砕米率とその推移に対応した制御規則を基
に、比較・推論を図３〜図７及び表１を参照しながら説
明する。

【００２２】図３は精白度７０〜５０％に於ける砕米率
の多少の程度を、図４は精白度７０〜５０％に於ける砕
米の推移の程度をあらわす、いずれもメンバ−シップ値
の一例で、又表１は、砕米率の「高い」、「普通」、
「低い」と、砕米率の推移「増加」、「変化無」、「減
少」との９種類の組合せに於ける、砕米を抑制しつつ効
果的な精白を行うための各制御要素（前記したロ−ル回
転数、負荷電流値、抵抗板開度）の制御規則をあらわし
たものである。この制御規則は、精米装置の特性を含
め、長い間の精米師等の経験則を基に、精白歩合に応じ
てル−ル化されたもので、推論処理の判断基準となるも
のである。

【００２３】

【表１】

【００２４】図５〜図７は、比較・推論した結果から制
御目標値を算出するための各制御要素のメンバ−シップ
値の一例を示している。例えば、今精白歩合６０％、砕
米率３０％、砕米率の推移＋８％であったとき、図３及
び図４から砕米率は普通より高い目で、しかも増加傾向
にあると判断される。この判断結果は、砕米抑制の制御
則（表１）に適用され、複数のル−ルを用いて推論処理
される。推論例をル−ル１、ル−ル２として示す。

【００２５】ル−ル１：砕米率が高く（ＭＡＸ０．
７）、砕米が増加している（ＭＡＸ０．８）とき、回転
は「遅く」、電流は「少なく」、開度は「少なく」。ル−ル２：砕米率が普通（ＭＩＮ０．３）で、砕米が増
加している（ＭＡＸ０．８）とき、回転は「普通」、電
流は「少なく」、開度は「普通」。なお（）内の数値は、図３、図４のメンバ−シップ値
で求めた度合をあらわす。

【００２６】前記推論に基づいた制御目標値の算出方法
について、ロ−ル回転数を例に説明する。前記ル−ル１
の場合、例えば度合０．７で「遅く」という推論結果な
ので、図５に示す「遅く」の関数の度合０．７以下の部
分（右肩上がりの斜線で示す）を求め、又前記ル−ル２
の場合、例えば度合０．３で「普通」という推論結果な
ので、「普通」の関数の度合０．３以下の部分（右肩下
がりの斜線で示す）を求める。

【００２７】このように、砕米の発生状況に応じた制御
目標値としての最適な回転数は、図８で示すように前記
両部分を合成処理し、新しく合成処理した部分の、例え
ば重心（Ｇ）に相当する部分の回転数を算出して求め
る。負荷電流値、抵抗板開度についても同様な方法によ
り、砕米抑制に最適な制御目標値を算出して求める。
又、本例のように砕米基準としてのメンバ−シップ値を
使用する以外に、特性関数等使用して比較・推論するこ
とも勿論可能である。

【００２８】比較・推論部８ｃで推論処理して得られた
新しい制御目標値は、精米装置の自動制御手段である自
動制御装置９に連絡し、自動制御の目標値を一時的に所
定量だけ変更する手段である、目標値デ−タ変更部８ｅ
に出力される。目標値デ−タ変更部８ｅは、自動制御装
置９に連絡されており、精白歩合に応じ予め設定されて
いる制御目標値を適宜割り込み、前記新しい制御目標値
に書換・変更する部分である。前記自動制御装置９は、
このようにして変更された新しい目標値に従い、それぞ
れの制御手段を駆動させるフィ−ドバック追値制御を行
う。

【００２９】以上説明したように、この発明の自動制御
装置は、定量的な砕米検知情報に基づいて、砕米の発生
を抑制し、かつ効率的に精白できる最適の制御条件に、
適宜自動変更或いは維持することが可能であり、従来の
自動精米装置に採用されている、予め設定された一律の
制御目標値を維持するのみの定値制御方式とは、根本的
に異なるものである。

【００３０】又、白米の水分や穀温等の精白情報を前記
砕米情報に付加することにより、総合的な精白状況を検
知しながら各制御要素を最適値に変更・調整していくこ
とも可能であることはいうまでもてい。

【００３１】

【発明の効果】従来精米師が目視により行っていた砕米
発生状況の確認や、人為的に行っていた目標値デ−タの
変更が不要になり、２４時間完全無人運転が可能であ
る。従って、精米師が従来行っていた夜間を含む長時間
の作業を、大幅に軽減することができる。

【００３２】精白中の白米及び仕上がり白米に混在する
砕米の量が抑制できるので、酒造用に適した最良の精白
米が得られ、酒の品質向上に寄与するのみならず、精白
時間や消費電力の減少といった精白効率も向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の自動精米装置の構成を示すブロック
図である。

【図２】この発明の砕米抑制機能の構成を示すブロック
図である。

【図３】砕米率の高低の程度を示すメンバ−シップ値の
一例を示すグラフである。

【図４】砕米率の増減の程度を示すメンバ−シップ値の
一例を示すグラフである。

【図５】比較・推論した結果から、回転数の制御目標値
を算出するためのメンバ−シップ値の一例を示すグラフ
である。

【図６】比較・推論した結果から、電流値の制御目標値
を算出するためのメンバ−シップ値の一例を示すグラフ
である。

【図７】比較・推論した結果から、開度の制御目標値を
算出するためのメンバ−シップ値の一例を示すグラフで
ある。

【図８】制御目標値としての最適な回転数を図４を基に
合成処理して求めた例を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木下靖章岡山県岡山市郡2983番地新中野工業株式会社内Ｆターム(参考） 4D043 AA03 AA04 DA03 DA04 DA06 FA08 JF06 JF09 LA01 LA07 LA12 MA08 MA26 MB02 MB04 MB06 MB30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】精白歩合に応じて、精白ロ−ルの回転
数、精白ロ−ル駆動モ−タの負荷電流値、循環する米の
流量を自動制御する自動精米装置に於いて、精白中の米
を抽出して計量する手段と、抽出した米に混在する砕米
量を検出する手段と、砕米量の推移を演算する手段と、
前記演算結果を予め設定された演算規則である砕米基準
を基に比較・推論する手段と、前記比較・推論する手段
の推論結果を、前記精白歩合に応じて前記回転数、前記
負荷電流値、前記流量を目標値として定値制御する自動
制御手段に連絡し、前記推論結果に従って、前記目標値
を一時的に所定量だけ変更する手段とを具備することを
特徴とする砕米発生の自動抑制機能付き自動精米装置。
【請求項２】砕米量を検出する手段は、精白中に予め
条件付けした所定の頻度と量で抽出した米の面積度数分
布、又は容積度数分布、又は重量度数分布を基に砕米率
を算出する機能を有する請求項１の砕米発生の自動抑制
機能付き自動精米装置。
【請求項３】砕米基準には、抽出した米に混在する砕
米の多少具合をあらわす程度、及び増減具合をあらわす
程度に、メンバ−シップ値を使用する請求項１の砕米発
生の自動抑制機能付き自動精米装置。